Đồ án: Trục bánh răng

Qua đồ án này em đã tổng hợp đợc nhiều kiến thức chuyên môn,giúp em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ s chế tạo máy tơng lai.Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệ

Trang 1

Nhận xét của giáo viên

………

Mục lục Các phần làm trong đồ án Trang Nhận xét của giáo viên 1 Mục lục 2 Lời nói đầu 3 Phần I: Phân tích chi tiết gia công 4 Phần II: Xác định dạng sản xuất Phần III: Chọn phôivà phơng pháp tạo phôi Phần IV: Quy trình công nghệ Phần V: Tính và tra lợng d Phần VI: Tính và tra chế độ cắt SVTH: Nguyễn Đắc Thắng – Lớp: K39ME – Trờng: ĐHKTCN – TN Trang 1

Trang 2

LờI NóI ĐầU

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật hiện nay, là những

kĩ s chế tạo máy trong tơng lai phải nắm vững đợc những kiến thức cơ bảntrong nhà trờng để có nền tảng kiến thức vững chắc mới mong tiếp nhận đ-

ợc những công nghệ khoa học tiên tiến trong thời đại hiện nay Trong sựnghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc của nớc ta nghành cơ khi chếtạo máy chiếm một vị thế hết sức quan trọng Nhận thấy đợc điều này

Đảng và Nhà nớc ta có những chính sách hết sức đúng đắn cho nghànhnày Mộttrong những chính sách đó là đào tạo ra một lực lợng lao động cótrình độ trong ngành chế tạo máy

Là một sinh viên ngành chế tạo máy em tự thấy rằng môn học côngnghệ chế tạo máy là một môn học rất quan trọng đối với bản thân mình Đểcủng cố kiến thức đã đợc học của môn học Công nghệ chế tạo máy máy

em đợc giao cho đề tài đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Sau mộtthời gian nghiên cứu và làm đồ án em đã hoàn thành đợc đồ án này

Qua đồ án này em đã tổng hợp đợc nhiều kiến thức chuyên môn,giúp em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ s chế tạo máy tơng lai.Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chanhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong đ-

SVTH: Nguyễn Đắc Thắng – Lớp: K39ME – Trờng: ĐHKTCN – TN Trang

2

Trang 3

ợc sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn: Công nghệ chế tạo máy để

đồ án của em đợc hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của cácthầy trong bộ môn và đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của thầygiáo: Phạm Quang Đồng.

Sinh viên thiết kế

Nguyễn Đắc Thắng

Phần i: phân tích chi tiết gia công

1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc, đặc điểm kết cấu của chi tiết gia công :

a Chức năng :

Trục vít là một chi tiết máy rất quan trọng và phổ biến trong ngành chế tạomáy Cùng với bánh vít, trục vít kết hợp thành một bộ truyền để truyền chuyển

động giữa hai trục chéo nhau

Điều kiện làm việc :

Trục vít thiết kế năm trong các hộp giảm tốc trục vít – bánh vít trong đó bộtruyền trục vít – bánh vít nằm ở cấp nhanh Với chức năng là đầu vào của giảmtốc trục vít nhận mômen xoắn của động cơ thông qua băng tải và truyền chuyển

động đến tất cả các chi tiết còn lại trong hộp giảm tốc Với những yếu tố trên trụcvít làm việc trong điều kiện hết sức khắc nhiệt

Trục vít làm việc với tốc độ cao trong điều kiện bôi trơn làm mát khó khănvì vậy trong quá trình làm việc trục vít sinh nhiệt nhiều gây ra các dạng hỏng nguyhiển nh mòn răng, dính răng

Khác với bộ truyền bánh răng, với bộ truyền trục vít trong quá trình làmviệc xuất hiện vận tốc trợt trên bề răng gây ra tổn thất công suất, sinh nhiệt nhiều

và xuất hiện các dạng hỏng nh tróc rỗ bề mặt răng, hỏng do mỏi và gẫy răng

Khi làm việc với vận tốc cao trục vít chụi tải trọng chu kỳ và tải trọng va

đập do vậy trục vít có thể bị hỏng do mỏi Vì sinh nhiệt nhiều trong quá trình làmviệc do có vận tốc trợt trên bề mặt răng ăn khớp nên dạng hỏng chủ yếu của trụcvít là mòn răng

b Đặc điểm kết cấu của chi tiết :

Với các hiện tợng nh trên phát sinh trong quá trình làm việc do đó cầnphải có các biện pháp công nghệ hợp lý trong quá trình chế tạo và cần phải phối

3

Trang 4

hợp hợp lý cạp vật liệu ăn khớp giữa bánh vít và trục vít để bộ truyền có tuổi thọ

là cao nhất

Ni C r Không lớn hơn

a Phân tích yêu cầu kỹ thuật:

Chi tiết thiết kế có L= 357 mm và Dmax= 55 mm

Tại vị trí các vai trục yêu cầu độ vuông góc với đờng tâm của trục

Nhiệt luyện: tôi cao tần bề mặt ren vít và cổ trục đạt độ cứng là: 42 ữ 44HRC

b Chọn phơng án gia công tinh lần cuối

Với chi tiết gia công là trục vít thì bề mặt quan trọng nhất đó là mặt vít vàhai vị trí gối trục vì trong quá trình làm việc trục vít đợc lắp trên hai ổ và ăn khớpvới bánh vít do đó cần phải đảm bảo độ đồng tâm giữa đờng tâm mặt vít với đờngtâm của hai gối ổ Để thuận tiện cho gia công chọn phơng án gia công trục vít làtiện

Hai bề mặt lắp ổ lăn có cùng đờng kính là: Φ50 với chế độ lắp tiêu chuẩnlà: k6 Đây là hai bề mặt quan trọng đảm bảo cho trục vít làm việc ổn định, có độnhám là: Ra = 1.25 vì vậy chọn phơng án gia công tinh lần cuối là mài

Các bề mặt có đờng kính Φ55 là các vai trục có tác dụng cố định ổ do đómặt đầu của ổ tỳ vào vai trục, khi hạ bậc cần tiện sao cho đảm bảo độ vuông gócmặt đầu và tâm trục

Trong quá trình làm việc bề mặt Φ45 đợc định vị cùng với thân hộp và lắptrên vòng chắn dầu do đó chỉ cần gia công thô là đủ

4

Trang 5

Để truyền mômen xoắn từ bộ truyền khác tới trục vít nhờ bề mặt Φ40 vàthen Trong quá trình gia công cần đảm bảo kích thớc Φ 40++00..018002 và độ nhám là:

Ra = 1.25 chọn phơng pháp gia công cuối cùng là mài

Để đảm bảo vị trí tơng đối của rãnh then chọn phơng pháp gia công là phaytrên máy phay

Dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất với ý nghĩa vốn đầu t, đầu t cơ sởvật chất trang thiết bị kỹ thuật để tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các mục đích khácnhau nh nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm, hoặc nhằm đạt đợc một kếhoạch nhất định trong một khoảng thời gian nào đó

Cách xác định dạng sản xuất bằng phơng pháp tra bảng thông qua hai chỉtiêu là : Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm và khối lợng của chitiết gia công :

1 Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm:

)1001

Trang 6

Trong đó :

Ni : Số lợng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch :

Ni = 12000 (ct/năm)

N : Số lợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một sản phẩm/năm

α : Lợng sản phẩm dự phòng sai hỏng khi tạo phôi gây ra : α = 3%

β : Lợng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia côngcơ : β = 3 %

)100

331.(

1

12000 + +

=

Lấy N = 13320 (ct/năm)

2 Khối lợng chi tiết gia công :

Khối lợng của chi tiết gia công đợc xác định theo công thức:

G = V.γ (Kg) ( 1 ) trong đó :

V : Thể tích chi tiết gia công (dm3)

γ : Khối lợng riêng của vật liệu.Với thép có γ = 7,852 Kg/dm3

Gọi V là thể tích của chi tiết

.4

Trang 7

.4

.1500024

.4

.302510

.4

5,8

.6

)(.2200055

.4

Trang 8

Phần iii: chọn phôi và phơng pháp tạo phôi

1 Cơ sở của chọn phôi.

Phơng pháp tạo phôi phụ thuộc vào rất nhiều vấn đề chứ năng và kết cấu củachi tiết máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt và kích thớc củachi tiết quy mô và tính loạt của sản phẩm

Để chọn phôi có thể căn cứ vào một số đặc tính sau:

+ Tính kinh tế của phơng án trong điều kiện sản xuất nhất định

+ Tính hợp lý của quy trình công nghệ chế tạo phôi

+ Mức độ trang bị của các quá trình công nghệ tạo phôi, khả năng ứng dụng

tự động hoá

+ Chất lợng của phôi, các loại sai hỏng có thể xuất hiện trong quá trình tạophôi và khả năng loại bỏ chúng

+ Hệ số sử dụng vật liệu KVL

+ Khối lợng gia công và khả năng tạo phôi

+ Chọn dạng phôi tuỳ thuộc vào kết cấu, đặc tính làm việc, yêu cầu vậnhành của chi tiết, dạng sản xuất

Sản phẩm đúc có thể đạt đợc độ chính xác cao, độ nhẵn bề mặt khá caonhờ những phơng pháp đúc đặc biệt

Tạo ra trên vật đúc những lớp vật liệu có cơ tính khác nhau

Trang 9

Kiểm tra khuyết tật của vật đúc là khó khăn

b Phôi cán :

Cán là phơng pháp cho kim loại biến dạng giữa hai trục quay ngợc chiềunhau (trục cán) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi, kết quả lam cho chiều caocủa phôi giảm, chiều dài và chiều rộng tăng

* u điểm :

Phơng pháp gia công có tính linh hoạt cao, phạm vi gia công rộng,

Có thể chế tạo đợc các chi tiết có hình dáng kích thớc, khối lợng rất khácnhau,

Phôi có tính đồng đều thích hợp với các chi tiết chịu tải lớn,

Dụng cụ và thiết bị tơng đối đơn giản cho nên vốn đầu t ít, tính linh hoạttrong sản xuất cao

Nâng cao chất lợng sản phẩm

* Nhợc điểm :

Độ bóng và độ chính xác đạt đợc không cao,

Sự đồng đều trong cả loạt sản xuất là không cao,

Lợng d lờn, hệ số sử dụng vật liệu thấp,

Năng suất thấp đặc biệt khi rèn bằng tay,

Hình dáng phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân

d Phôi dập :

Phơng pháp gia công bằng dập thể tích hay còn gọi la rèn khuôn khi giacông áp lực phôi sẽ biến dạng và điền đầy vào một khoảng rỗng đợc gọi là lòngkhuôn Sự biến dạng của kim loại đợc giới hạn trong lòng khuôn Kết thúc quátrình dập kim loại sẽ điền kín lòng khuôn và vật dập có hình dáng, kích thớc giốnglòng khuôn

* Ưu điểm:

9

Trang 10

Vật dập có độ bóng và độ chính xác cao hơn phơng pháp rèn tự do khi ápdụng những phơng pháp đặc biệt thì độ chính xác đạt đợc có thể rất cao,

Cơ tính của vật dập cao, đồng đều do giai đoạn nén khối gây nên,

Có thể dập đợc những chi tiết có hình dáng phức tạp, tiết kiệm đợc kimloại do hệ số sử dụng vật liệu cao so với rèn tự do, thao tát đơn giản không cần cóthợ bậc cao,

Trang 11

1 Vấn đề chuẩn định vị khi gia công:

a Yêu cầu và lời khuyên chung khi chọn chuẩn:

Chọn chuẩn sao cho lực cắc lực kẹp không lam chi tiết, đồ giá bị biếndạng cong vênh đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân

Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ giá đơn giản gọn nhẹ, sử dụng thuận tiện

và thích hợp với từng dạng sản xuất nhất định

Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh thống nhất,

11

Trang 12

Chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.

Có sai số chuẩn theo phơng hớng trục ảnh hởng đến độ chính xác kích

th-ớc chiều dài các bậc trục khi gia công,

Việc cho dầu, mỡ vào để bôi trơn lỗ tâm là khó khăn, dễ gây biến dạng lỗtâm và cháy lỗ tâm,

Phải sử dụng tốc để truyền mômen xoắn cho trục nên kết cấu kém cứngvững hơn,

Khi gia công trục dài có tỷ số > 10 → 15

Trang 13

SVTH: NguyÔn §¾c Th¾ng – Líp: K39ME – Trêng: §HKTCN – TN Trang

13

Trang 14

Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết gia công có tất cả các bềmặt cần gia công thi nên chọn bề mặt phôi của bề mặt nào yêu cầu lợng d nhỏ nhất

và đồng đều nhất làm chuẩn thô,

Nếu cố nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn thì nên chọn bề mặt bằng phẳng trơntru nhất làm chuẩn thô,

Ưng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô chỉ đợc chọn và sử dụngkhông quá một lần trong cả quá trình gia công

Phơng án 1: Hai ngõng trục kết hợp với mặt đầu (hình 06)

+ Ưu điểm :

Bề mặt chọn làm chuẩn tơng đối bằng phẳng qua đó đảm bảo độ chínhxác về vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và không gia công Cụ thể sử dụng mặt

đầu đã qua gia công sẽ đảm bảo độ vuông góc giữa đờng tâm lỗ và mặt đầu

Với sơ đồ định vị nh trên rất thuận tiện cho việc sử dụng các máy chuyêndùng để tạo chuẩn tinh ở hai mặt đầu làm chuẩn để gia công tiếp theo

+ Nhợc điểm:

Yêu cầu chế tạo phôi dập chính xác,

Lực kẹp có thể gây biến dạng cong vênh chi tiết gia công

Trang 15

Phần v: tính và tra lợng d

Muốn đạt đợc chi tiết có hình dáng và kích thớc, chất lợng bề mặt phùhợp với yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện gia công trên nhiềunguyên công(hay nhiều bớc) Tại mỗi nguyên công hay bớc ta phải tiến hành hớt đimột lợng kim loại kim loại nhất định

Lớp kim loại đợc hớt đi trong quá trình gia công đợc gọi là lơng d giacông

Xác định lợng d hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế

* Lợng d quá lớn sẽ dẫn đến:

+ Tốn vật liệu làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm

+ Tốn khối lợng lao động để gia công chi tiết

+ Tốn năng lợng điện vì phải cắt nhiều lần hay dùng máy có công suất lớn

để gia công

+ Hao mòn dụng cụ

+ Máy mòn nhanh

+ Vận chuyển nặng

Ngoài ra lợng d lớn còn gây khó khăn cho việc gia công theo phơng pháp

điều chỉnh sẵn, tăng biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ, do đó giảm độ

15

Trang 16

chính xác gia công Tất cả những tồn tại trên đây làm cho giá thành của sản phẩmsản xuất ra tăng.

* Lợng d gia công nhỏ sẽ dẫn đến:

+ Lợng d quá nhỏ không đủ để hớt đi sai lệch của phôi,

+ Lợng d quá nhỏ sẽ xẩy ra hiện tợng trợt giữa dao và chi tiết, dao sẽ mònnhanh, chất lợng bề mặt đạt đợc không cao,

+ Tăng phế phẩm và tăng gia thành của sản phẩm

Với những tính toán phân tích ở trên thì việc xác định hợp lý lợng d đểgia công có ý nghĩa rất quan trọng Trong thực tế để xác định giá trị lợng d nàyding hai phơng pháp:

1 Phơng pháp thống kê kinh nghiệm

Phơng pháp này đợc sử dụng phổ biến trong sản xuất Theo phơng pháp nàythì lợng gia công đợc xác định bằng tổng giá trị lợng d theo kinh nghiệm Nhợc

điểm của phơng pháp này là không tính đến điều kiện gia công cụ thể cho nên lợng

d gia công thờng lớn hơn giá trị cần thiết Giá trị lợng d đợc tra trong sổ tay côngnghệ

2 Phơng pháp tính toán phân tích:

Phơng pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo thành lợng d do giáos: Kovan đề xuất

3 Tra lợng d cho các bề mặt của chi tiết

ở đây tralợng d cho các bề mặt của chi tiết theo các tài liệu [1] và [9], [10]

* Đối với đoạn trục có thông số Φ40 L = 58

+ Lợng d cho mài 2.Zb = 0.5

Cấp chính xác sau mài 5 ữ 6

Cấp độ nhám bề mặt 7 ữ 8 , Ra = 1,25 T = 15

Kích thớc đờng kính sau tiện tinh để mài là : dt = 40 + 0.5 = Φ40,5

+ Lợng d cho tiện tinh: 2.Zb = 1,1

Cấp độ chính xác sau gia công: 11

Kích thớc đờng kính của phôi là: dph = 41,6 + 1,5 = Φ43,1

16

Trang 17

Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là Φ 43 , 1+−00,,84

* Đối với đoạn trục có đờng kính là: Φ45 và L = 46

Đối với đoạn trục này yêu cầu độ nhám bề mặt đạt đợc không cao do đó chỉ cần giacông thô là đủ, không cần gia công tinh

+ Lợng d cho nguyên công tiện thô : 2.Zb = 1,5

5 ,

46 +−

Φ

* Đối với đoạn trục có kích thớc: Φ50 và L = 24

+ Lợng d cho mài, lợng d cho tiện tinh, lợng d cho tiện tinh giống với cácthông số của đoạn trục có kích thớc : Φ40

Kích thớc danh nghĩa của phôi là: dph = Φ53,1

Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là 0 , 9

5 , 0

1 ,

53 +−

Φ

* Đối với đoạn trục có kích thớc: Φ55 và L = 10

Đối với đoạn trục này yêu cầu độ nhám bề mặt đạt đợc không cao do đó chỉ cần giacông thô là đủ, không cần gia công tinh

+ Lợng d cho nguyên công tiện thô: 2.Zb = 2.0

Cấp độ chính xác đạt đợc là: 13

Cấp độ nhám sau gia công là: 3 Rz = 60 T = 60

Kích thớc danh nghĩa của phôi là: dph = Φ57

Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là Φ 57+−00,,95

* Đối với đoạn trục vít có kích thớc là: Φ48 L = 55

Đây là đoạn trục vít, bề mặt làm việc của trục vít là các cạnh của biên dạng vít do

đó bề mặt này phải có độ bóng cao vì vậy phải gi công chính xác Bề mặt ngoàikhông tham gi vào quá trình làm việc không cần độ nhám bề mặt cao do đó chi cầntiện thô một làn đạt kích thớc Φ48 là đợc

Trang 18

Kích thớc danh nghĩa của phôi là: dph = Φ49,5

Đối với phơng pháp gia công đập thể tích dung sai của phôi đạt đợc là Φ 49 , 5+−00,,84

* Đối với các mặt đầu của trục:

+ Đoạn trục có kích thớc : Φ40 L = 58 có lợng d theo chiều dài là: a

* Nguyên công I : Hoả mặt đầu, khoan tâm

1 Tính cho nguyên công hoả mặt đầu:

a Tính chiều dài gia công:

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	309,5 KB